Растворы сильных электролитов

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Ионные равновесия в растворах

Учебно-методическое пособие для студентов I курса

 

Петрозаводск
Издательство ПетрГУ

2010

 

Рассмотрено и рекомендовано к печати
на заседании редакционной комиссии
по отрасли науки и техники «Химия» 15 мая 2008 года

 

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета
Петрозаводского государственного университета

 

Составители:

В. В. Вапиров, профессор;

Р. Д. Сальникова, доцент;

В. И. Беличенко, доцент;

Е. Я. Ханина, доцент;

Н. В. Вапирова, доцент

 

© Петрозаводский государственный университет, 2010

 

От составителей

В данном издании рассматриваются различные типы химических равновесий, применяемые в курсе аналитической химии.

 

Учебно-методическое пособие разделено на пять частей-модулей:

§ равновесия в водных растворах кислот и оснований;

§ буферные системы;

§ равновесия в растворах гидролизующихся солей;

§ равновесия в растворах малорастворимых соединений;

§ равновесия в растворах координационных соединений.

 

Каждый модуль содержит:

o краткое теоретическое пояснение к теме;

o разбор и решение типовых задач;

o контрольные вопросы;

o задания для самостоятельной работы студентов;

o справочные данные в виде таблиц.

 

Программа работы с модулем для студентов:

 

1. Ознакомиться с содержанием темы и ответить на предлагаемые контрольные вопросы.

2. Разобрать способы решения типовых задач, выделив в каждом основные этапы.

3. Проанализировать условие задачи для самостоятельного решения и выбрать необходимые справочные величины из таблиц.

4. Записать математические формулы, произвести в них возможные преобразования и выполнить расчеты.

Реализованный в данном пособии метод подхода должен активизировать самостоятельную деятельность студентов, развивать их логическое мышление и способствовать закреплению материала по курсу аналитической химии.

Расчет рН растворов кислот и оснований

Растворы сильных электролитов

Сильные кислоты и сильные основания в водных растворах практически полностью диссоциированы на ионы, но в результате межионных взаимодействий эффективная концентрация ионов меньше исходной концентрации электролита. Для точных химических расчетов вместо аналитической концентрации иона в растворе используют его эффективную концентрацию, которую называют активностью и обозначают через α. Связь между активностью иона (α) и его молярной концентрацией (С) выражается уравнением

α = fC,

где  f — коэффициент активности,

      С — молярная концентрация иона.

В очень разбавленных растворах сильных электролитов f ≈ 1 и α ≈ С.

Коэффициенты активности f рассчитывают по формуле

 

–lgf = 0,51Z²

где   Z — заряда иона,

   µ — ионная сила раствора.

Ионная сила раствора µ определяется по формуле

где С_i — молярная концентрация иона,

 Z — заряд иона.

Обратите внимание, что если в условии задачи даны другие единицы выражения концентрации электролита, то их надо перевести в молярную концентрацию.

Коэффициент активности может быть определен и по таблице (Приложение, табл. 1).